JP2003268641A - 撚紐状物製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 原料テープの材質が変わっても、原料テープ
の供給巻体の径が従来よりも大、テープ幅が細幅になっ
て強度が落ちても、原料テープ又は成形された撚紐の切
断がない撚紐状物製造装置とし、撚紐製品の生産性を高
める。 【解決手段】 原料テープの供給巻体１を保持するテー
プ供給部２と、該テープを撚るための撚紐部３と、撚紐
状物の巻取装置４とからなる撚紐状物製造装置におい
て、テープ供給部２、撚紐部３又は巻取装置４に対して
テンションコントロールモータ19を設け、撚紐部のテン
ションローラ11の駆動をテープ供給部２の回転用モータ
又は撚紐部の回転用モータと連結し、又は撚紐部のテン
ションローラ11の駆動を撚紐部回転フレームの端部に自
由回転するように設けた傘歯車12と該傘歯車に噛み合う
該回転フレーム側壁に設けられた従動傘歯車13を経て、
装置本体フレーム側へ設けたテンションコントロールモ
ータ19と連結した撚紐状物製造装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、紙(和紙、洋紙)、
不織布等のテープから撚紐(糸)を製造することのできる
撚紐状物製造装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】紙テープが撚られた紐状物(糸状物)は、
特に、畳表の代替え品や、その他藺草製品の代替え品と
して使用されつつあり、そのための撚紐状物製造装置が
近年注目されている。紙テープは原料テープの供給巻体
を保持するテープ供給部から引出され、撚紐部によって
撚られたのち、巻取装置によって製品の撚紐状物が巻き
取られる。このような撚紐状物製造装置の構造例として
は、特開平8-35139号、特開平9-141764号、特開2000-23
9933、特開2001-40539等が挙げられる。

【０００３】前記特開平8-35139号は、テープ供給部か
ら引出される原料テープの供給巻体に近接してブレーキ
機構部を設けて、原料テープの直径の減少に拘わらず紙
テープに一定の張力が掛かるようにし、撚糸の一定の品
質を確保しようとするものである。その他、特開平9-14
1764号、特開2000-239933、特開2001-40539等では、テ
ープ供給部、撚紐部、又は巻取装置に工夫を加えて撚紐
状物の品質又は製造能率を高めようとしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来検討された撚紐状
物製造装置が主として対象としてきた原料テープは和紙
製テープであった。原料テープの供給巻体の径が500〜5
50mmφ程度で、テープ幅も21〜25mm程度、撚られた製品
の紐径が1.1〜1.2mmφ程度と太かった。装置の送出すテ
ープ速度も従来は40〜50ｍ/分程度でそれ以上の高速化
は困難であった。和紙は引張りに対して強く、柔軟であ
るから原料テープの過剰な回転による緩みやその逆に緊
張する等の緩急があっても、低速ではあったが前記公知
技術等で撚紐部や巻き取り部での難点を克服して撚紐と
することが可能であった。

【０００５】しかし、和紙テープからの撚紐を用いた製
品が多様化するにつれて、撚紐状物の原料に和紙以外の
材質の洋紙等が用いられるようになってきた。また、製
品が薄手のものや繊細なものになるにつれて、撚紙の紐
径(糸径)が小、すなわち、細径となりつつある。そのた
めに用いる原料テープが12〜22mm幅と狭くなり、更に、
畳に用いる場合等では藺草製品との価格差を少なくする
目的から撚紐状物製品の価格低下を期して、洋紙も用い
るようになった。洋紙の場合和紙に比べて引張り強度、
引裂き強度の減少、紙厚の増大により装置の送出すテー
プ速度を従来よりも速くすること、使用する原料テープ
の供給巻体の径を600〜900mmφ程度と大きくすること、
このような要因で、テープ供給部、撚紐部、又は巻取装
置における原料テープ又は成形された撚紐の切断に対し
て、従来以上に配慮を加える必要が生じてきた。

【０００６】以上のような現状から、原料テープの材質
が変わっても、また、原料テープの供給巻体の径が600m
mφ以上になっても、更にはテープ幅が従来よりも細幅
になって強度が落ちても、撚紐状物製造装置におけるテ
ープ供給部、撚紐部、又は巻取装置における原料テープ
又は成形された撚紐の切断がない機構とし、かつ、テー
プ供給部、撚紐部の送出すテープ速度、撚紐の巻取速
度、すなわち撚紐製品の生産性を高めるべく検討した。

【０００７】

【課題を解決するための手段】原料テープの供給巻体を
保持するテープ供給部と、該テープを撚るための撚紐部
と、撚紐状物の巻取装置とからなる撚紐状物製造装置に
おいて、テープ供給部、撚紐部又は巻取装置に対して原
料テープ又は撚紐状物のテンション制御のためにテンシ
ョンコントロールモータを設けたことを特徴とする撚紐
状物製造装置とした。ここにいうテンションコントロー
ルモータは、回転数・出力トルク制御機構を備えた電動
機であって、該電動機には誘導電動機が好ましい。テー
プ供給部又は巻取装置に対してテンションコントロール
モータを設ける場合には、これらの主軸へ直結して設け
てもよい。

【０００８】回転数・出力トルク制御のためには、エン
コーダ、回転速度センサ等を設けてもよいが、必ずしも
これらを必要としない。すなわち、回転数・出力トルク
制御機構としては、プログラマブルモータコントローラ
として具現化されている。例えば、ＣＰＵに電動機の入
力電流と入力電圧から電動機の回転速度を推定または演
算する速度演算回路と、前記電動機の回転速度を指令す
る速度指令と前記速度演算回路の出力の回転速度を入力
して回転速度がその指令に追従するような内部トルク指
令を出力する内部速度制御回路と，トルク指令と前記速
度演算器の出力の回転速度を入力して該電動機の出力ト
ルクが前記トルク指令に追従するような電力を該電動機
に供給するトルク制御回路を備えた装置を例示すること
ができる。ＣＰＵはプロセッサと制御回路と入出力部で
構成させることができる。このＣＰＵに対してディスプ
レーキーボードより各指令を入力することができ、ま
た、プロセッサフラッシュメモリを備えている。

【０００９】このような撚紐状物製造装置に設けるテン
ションコントロールモータはテープ供給部送ローラ、撚
紐部テンションローラ、又は巻取装置の引取ローラに対
しても連結させることができる。ここにいう連結とは、
それぞれのローラ又はそれに接触転動する駆動ローラに
直接又はベルト又はチエンを介してテンションコントロ
ールモータを連結することをいう。特に、撚紐部のテン
ションローラの駆動を撚紐部回転フレームの端部に自由
回転するように設けた傘歯車と該傘歯車に噛み合う該回
転フレーム側壁に設けられた従動傘歯車を経て、装置本
体フレーム側へ設けたテンションコントロールモータと
連結する構造が好ましい。

【００１０】また、本発明の装置において、撚紐部テン
ションローラの駆動をテープ供給部回転用モータ又は撚
紐部回転用モータと連結させることもできる。その構造
例は、撚紐部に撚り方向へ回転可能に設けられた回転フ
レームに対して原料テープを引くテンションローラを設
け、一方回転フレームに対して同一回転方向の傘歯車を
設け、該傘歯車に噛み合う従動傘歯車を回転フレーム側
壁に設けて、該従動傘歯車軸とテンションローラ軸間を
ベルト又はチエンで連結させる構造である。以上のよう
にテンションコントロールモータを用いることによっ
て、原料テープの材質が変わっても、また、細幅になっ
ても、更に、高速化しても撚紐状物製造装置におけるテ
ープ供給部、撚紐部、又は巻取装置における原料テープ
又は成形された撚紐の適度な緊張状態が保たれて、切断
することがなくなるのである。

【００１１】更に、撚紐製品の生産性を高めるために、
原料テープの供給巻体を保持するテープ供給部と、該テ
ープを撚るための撚紐部と、撚紐状物の巻取装置とから
なる撚紐状物製造装置において、テープ供給部のテープ
保持ケースをテープホルダと同一方向に回転する内ケー
スと回転しない外ケースとで構成させることとした。こ
のことにより、テープ撚り時のテープホルダの回転に伴
う空気抵抗を内ケースが同一方向に回転して少ない状態
にすることができる。そこで、テープホルダの回転数を
上げることができて、テープ供給速度を高めることがで
きる。

【００１２】加えて、原料テープの供給巻体を縦方向に
保持させ、撚紐部テンションローラの駆動を撚紐部回転
用モータと連結した撚紐状物製造装置とすることによ
り、原料テープが曲げられることなく直状のままで撚紐
部へと供給されるので、原料テープが曲げられることに
よるテープ送出し抵抗を減らすことができ、テンション
コントロールモータとの併用とにより、撚紐製品の生産
性を更に高めることができる。ここにいう縦方向に保持
とは、原料テープの進行が方向変換ロール等によって方
向変換されることなく撚紐部へと直状で供給されるよう
に保持されることをいう。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１は本発明の撚紐状物製造装置
の実施例の断面図、図２は平面図、図３(a)は撚紐部の
拡大断面図、(b)は同部の拡大側面図である。撚紐状物
製造装置は原料テープの供給巻体１を保持するテープ供
給部２と、該テープを撚るための撚紐部３と、撚紐状物
の巻取装置４とからなる。テープ供給部２はテープ保持
のためのケースをテープホルダ７と同一方向に回転する
内ケース５と回転しない外ケース６とで構成している。
テープホルダ７は装置上部のモータ８によって回転す
る。テープ撚り時にテープホルダ７の回転と内ケース５
が同一方向に回転して空気抵抗の少ない状態にすること
ができて、テープ供給速度を高めることができる。モー
タ８は常用されているタイプのものでもよいが、上述し
たテンションコントロールモータを用いるとテープ供給
速度の最適な制御ができて安定した運転が可能である。
また、変速機、クラッチ等を設けない場合でもこのこと
を可能にする。

【００１４】また、テープホルダ７は原料テープの供給
巻体１を縦方向に保持するように設けている。すなわ
ち、巻き方向が撚紐部３によるテープ引き方向の縦向き
となっており、原料テープが曲げられることなく直状の
ままで撚紐部３へと供給されるようにしている。このこ
とは、内ケース５を同一方向に回転して空気抵抗の少な
い状態にする以上の効果があって、テープ保持のための
ケースを内外二重構造としていない従来のテープ保持の
ためのケースにも採用することも可能である。

【００１５】撚紐部３においては、図３(a)(b)に示すよ
うに、装置のテープ供給部２の下部へ軸支して設けた回
転フレーム９に対して原料テープ10を引くテンションロ
ーラ11とその上下にガイドローラ11a及び撚りローラ11b
を設け、その回転フレーム９の下部に対して自由回転す
るように傘歯車12を設けている。該傘歯車12に噛み合う
従動傘歯車13を回転フレーム９の側壁に設けて、該従動
傘歯車を軸支する軸14とテンションローラの軸15間をベ
ルト16で連結している。回転フレーム９の下部に設けた
傘歯車12の支軸17の下端に設けたプーリ18と、装置本体
フレーム側へ設けたテンションコントロールモータ19と
をタイミングベルト20で連結している。

【００１６】この機構では、テンションコントロールモ
ータ19の適度に制御された回転トルクが原料テープ10を
引くテンションローラ11に伝えられて、原料テープ10を
切れない程度に制御して高速で引きながら、モータ８が
回転フレーム９を回転させて原料テープ10に撚りをかけ
て撚紐21とし、該撚紐21を引取ローラ22を経て巻取装置
４で巻き取るようになっている。原料テープ10の緩み又
は緊張度合いが逆にテンションローラ11からテンション
コントロールモータ19に反映されて、所定の値以上にな
るとモータ回転数又は出力トルクが自動調整される。原
料テープの使用につれて供給巻体の径が減少していって
も切れや撚りムラがなく安定に撚紐製品の生産ができ
る。それと同時に従来の装置が原料テープの緩み又は緊
張度合いを調整するために複雑な構造の撚紐部とならざ
るを得なかったのを簡略化することができた。巻取装置
４にはトラバース装置23を備えている。

【００１７】この装置によると、原料テープが12〜22mm
幅の細幅のもので、かつ、その供給巻体の径600〜900mm
φ程度と大径なものを使用しても、撚紐速度が50〜70ｍ
/分程度と速く、切れや撚りムラもなく、撚紐製品の生
産性を高めることができた。なお、本実施例の説明で
は、テープホルダ７の回転とテープ供給部２の下部へ同
軸で設けた回転フレーム９が共に回転するが、テープホ
ルダ７の回転軸と回転フレーム９を分離して軸支し、回
転フレーム９の下部に同一回転するように傘歯車12を設
けて、テンションローラ11を回転するように設けること
もできる。

【００１８】図４は従来のようにテープ供給部２の原料
テープの供給巻体１を横(水平)方向に保持するように設
けても、撚紐生産速度を高めることができた本発明の実
施例である。この装置の最も特徴とする点は、装置下方
の撚紐21を引く引取ローラ24の回転駆動源をテンション
コントロールモータ19によることとした点にある。テン
ションコントロールモータ19は引取ローラ24の回転軸に
直結してもよいし、図示した例のようにタイミングベル
ト25で連結してもよい。このように設けると、撚紐21の
速い引取りを可能にすると共に、撚紐21の緩み又は緊張
度合いが逆に引取ローラ24からテンションコントロール
モータ19に反映されて、所定の値以上になるとモータ回
転数又は出力トルク制御が自動で行われる。

【００１９】この図４の例では、更に、テープ供給部２
のテープホルダ７の回転軸と撚紐部３の回転フレーム９
を直結して駆動源で回転させるが、その駆動源もテンシ
ョンコントロールモータ19とすることができる。撚紐部
３については、図のようにテンションローラとガイドロ
ーラ群とからなるものであってもよいが、前記実施例に
示すテンションコントロールモータを駆動源とする簡略
化された構造のテンションローラを設けた構造がより好
ましい。

【００２０】図５及び図６はテープ供給部２と撚紐部３
及び巻取装置４を水平方向に配置した例であって、図５
は正面図、図６は平面図である。この例でもテープ供給
部２はテープ保持のためのケースをテープホルダ７と同
一方向に回転する内ケース５と回転しない外ケース６と
で構成している。テープホルダ７は装置本体側のモータ
８によって回転する。テープ撚り時にテープホルダ７の
回転と内ケース５が同一方向に回転して空気抵抗の少な
い状態にすることができて、テープ供給速度を高めるこ
とができる。モータ８はこの例でも常用されているタイ
プのものでもよいが、上述したテンションコントロール
モータを用いるとテープ供給速度の制御ができて安定し
た運転が可能である。また、テープホルダ７は原料テー
プの供給巻体１の巻き方向が撚紐部３によるテープ引き
方向と同じとなっており、原料テープが曲げられること
なく直状のままで撚紐部３へと供給されるようになって
いる。

【００２１】撚紐部３においては、装置のテープ供給部
２と同軸で設けた回転フレーム９に対して原料テープ10
を引くテンションローラ11とその左右にガイドローラ11
a及び撚りローラ11bを設け、その回転フレーム９の端部
に対して自由回転するように傘歯車12を設けている。該
傘歯車12に噛み合う従動傘歯車13を回転フレーム９の側
壁に設けて、該従動傘歯車13を軸支する軸とテンション
ローラの軸15間をベルト16で連結している。回転フレー
ム９の端部に設けた傘歯車12の支軸17に設けたプーリ18
と、装置本体フレーム側へ設けたテンションコントロー
ルモータ19とをタイミングベルト20で連結している。

【００２２】更に、この機構では引取ローラ25がテンシ
ョンコントロールモータ26と直結されている。テンショ
ンコントロールモータ19の適度に制御された回転トルク
が原料テープ10を引くテンションローラ11に伝えられ
て、原料テープ10を切れない程度に制御して高速で引き
ながら、原料テープ10に撚りをかけて撚紐21とし、該撚
紐21をテンションコントロールモータ26の適度に制御さ
れた回転トルクが引取ローラ25を回転させて巻取装置４
で巻き取るようになっている。

【００２３】図７,図８は撚紐状物製造装置における送
出すテープ速度を高めるためにテープ供給部の改良を加
えた例である。図７に示す例は、テープ保持のためのケ
ースをテープホルダ７と同一方向に回転する内ケース５
と回転しない外ケース６とで構成している点がこれまで
の例と同様であるが、これらの内ケース５と外ケース６
とをテープホルダ７への原料テープの供給巻体１のセッ
ト時や交換時に装置左右のレール27,27に従って上下方
向へ移動可能にした例である。内ケース５はテープホル
ダ７と同軸のテーブル28上に載って回転するが、その駆
動源のモータ８がケースの上下に干渉しない装置中間部
に設けられ、タイミングベルトで回転軸29と連結されて
いる。撚紐部３と巻取装置４の構造については、図４に
示した例と同様であるが、図１〜図３に示した構造とす
ることもできる。駆動源モータ８、引取ローラ22、巻取
装置４のモータのいずれかに、前記テンションコントロ
ールモータを採用することによって、高速化等の効果が
更に高まる。

【００２４】図８の例は、撚紐状物製造装置におけるテ
ープ供給部２の上方へ撚紐部３を設けて、原料テープ10
を撚紐21とし、上方の引取ローラ22によって上方へ引き
出しながら巻取装置４で巻き取るコンパクト構造として
いる。この構造においても駆動源のモータ８、引取ロー
ラ22、巻取装置４のモータのいずれかに、前記テンショ
ンコントロールモータを採用することによって、更に高
速化、テンション調整等の効果を発揮する。

【００２５】

【発明の効果】本発明の撚紐状物製造装置は、原料テー
プ又は成形された撚紐の緩み又は緊張度合いがテンショ
ンコントロールモータに反映されて、所定の値以上にな
るとモータ回転数又は出力トルク制御が自動で行われ
る。そこで、テープ供給部、撚紐部、又は巻取装置にお
ける、原料テープ又は成形された撚紐の切れや、撚りム
ラのない高品質なものとし、かつ撚紐製品の生産性を高
めることができた。

【００２６】原料テープの材質が和紙から洋紙へと変化
しつつある現状にあって、テープ強度、柔軟性等が変わ
っても、また、従来よりも細幅になってテープ強度の低
下等があっても、原料テープ又は成形された撚紐の切断
がない撚紐状物製造装置の提供を可能にした。

【００２７】原料テープが縦方向に保持された、原料テ
ープが曲げられることなく直状のままで撚紐部へと供給
される構造とすることにより、テンションコントロール
モータの採用との相乗作用により、撚紐状物製造の高速
化を可能にし、生産性を高めることができた。

【００２８】テープ供給部のテープ保持のためのケース
を内外二重構造とすることにより、送出すテープ速度を
高め、このことも撚紐状物製造の高速化に寄与すること
となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の撚紐状物製造装置の実施例の断面図で
ある。

【図２】同撚紐状物製造装置の平面図である。

【図３】(a)は図１中 (撚紐部)の拡大断面図、(b)は同
部の拡大側面図である。

【図４】原料テープの供給巻体が横(水平)方向に保持さ
れた本発明の撚紐状物製造装置の実施例の断面図であ
る。

【図５】テープ供給部と撚紐部及び巻取装置を水平方向
に配置した本発明装置の正面図である。

【図６】同装置の平面図である。

【図７】内ケースと外ケースとを上下方向へ移動可能に
した装置例の断面図である。

【図８】他の実施例の断面図である。

【符号の説明】

１ 原料テープの供給巻体 ２ テープ供給部 ３ 撚紐部 ４ 巻取装置 ５ 内ケース ６ 外ケース ７ テープホルダ ８ モータ ９ 回転フレーム 10 原料テープ 11 テンションローラ 12 傘歯車 13 従動傘歯車 14 軸 15 テンションローラの軸 16 ベルト 17 支軸 18 プーリ 19 テンションコントロールモータ 20 タイミングベルト 21 撚紐 22 引取ローラ 23 トラバース装置 24 引取ローラ 25 タイミングベルト 26 テンションコントロールモータ 27 レール 28 テーブル 29 回転軸

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 湯浅 功 岡山県岡山市桑野445−１ Ｆターム(参考） 4L036 MA08 MA37 PA21

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原料テープの供給巻体を保持するテープ
   供給部と、該テープを撚るための撚紐部と、撚紐状物の
   巻取装置とからなる撚紐状物製造装置において、テープ
   供給部、撚紐部又は巻取装置に対してテンションコント
   ロールモータを設けたことを特徴とする撚紐状物製造装
   置。
2. 【請求項２】 テンションコントロールモータをテープ
   供給部の送ローラ、撚紐部のテンションローラ、又は巻
   取装置の引取ローラに対して連結した請求項１記載の撚
   紐状物製造装置。
3. 【請求項３】 撚紐部のテンションローラの駆動をテー
   プ供給部の回転用モータ又は撚紐部の回転用モータと連
   結した請求項１記載の撚紐状物製造装置。
4. 【請求項４】 撚紐部のテンションローラの駆動を撚紐
   部回転フレームの端部に自由回転するように設けた傘歯
   車と該傘歯車に噛み合う該回転フレーム側壁に設けられ
   た従動傘歯車を経て、装置本体フレーム側へ設けたテン
   ションコントロールモータと連結した請求項１記載の撚
   紐状物製造装置。
5. 【請求項５】 原料テープの供給巻体を保持するテープ
   供給部と、該テープを撚るための撚紐部と、撚紐状物の
   巻取装置とからなる撚紐状物製造装置において、テープ
   供給部のテープ保持ケースをテープホルダと同一方向に
   回転する内ケースと回転しない外ケースとで構成したこ
   とを特徴とする撚紐状物製造装置。
6. 【請求項６】 原料テープの供給巻体を縦方向に保持さ
   せ、撚紐部テンションローラの駆動を撚紐部回転用モー
   タと連結した請求項１又は４記載の撚紐状物製造装置。